FGD脱硫控制系统

控制系统概况本工程三台炉的烟气脱硫系统（包括脱硫岛内所有的工艺系统和单体设备）采用一套分散控制系统FGD_DCS进行控制，FGD_DCS主要功能包括数据采集和处理（DAS）、模拟量控制系统（MCS）和顺序控制系统（SCS）。实现以LCD/键盘和鼠标作为监视和控制中心，对整个脱硫系统的集中控制。脱硫装置控制系统（FGD_DCS）设置通讯接口，实现与电厂主厂房DCS控制系统之间的数据通讯，以及与全厂SIS系统的数据通讯。以控制系统LCD和键盘作为脱硫监视和控制中心，不设置常规仪表盘。但当控制系统的电源消失、通讯中断、全部操作员站失去功能以及控制站失去控制和保护能力时，为确保脱硫系统紧急停运，为此在操作员控制台上设置下列独立于DCS的常规操作项目：FGD入口档板控制FGD旁路档板控制增压风机的控制脱硫控制系统的运行与停止，其工作状态与单元机组密切相关。因此脱硫控制系统的设计考虑单元机组与脱硫控制必要的信号通讯接口，其接口的实现方式根据条件将采用数据通讯或硬接线通讯连接。涉及安全、保护的信号均采用硬接线连接。锅炉岛至脱硫岛的信号：MFT、引风机状态、锅炉负荷。脱硫岛至锅炉岛的信号：脱硫系统“投入”和“退出”，原烟气、净烟气及旁路挡板状态。控制系统组成分散控制系统（DCS）电视监视系统空调控制系统火灾报警系统就地仪表和控制设备（略）烟气连续监测系统热工电源系统（略）FGD-DCS实现对整个脱硫岛的数据采集、控制、调节、报警、计算、报表等功能。DCS系统基本配置：操作员站6套工程师站：2套记录打印机：2台、彩色图形打印机：1台，控制机柜及电源分配柜：24面功能及配置数据采集与处理系统（DAS）连续采集和处理所有与脱硫工艺系统有关的重要测点信号及设备状态信号，以便及时向操作人员提供有关的实时信息。基本功能有：过程变量输入扫描处理固定限值报警处理，并可报警切除历史数据存储和检索（HSR）性能计算LCD显示打印制表数据采集系统（DAS)包括脱硫系统启动、停止顺序控制、除雾器清洗、石灰石制浆系统顺序控制、石膏脱水系统以及浆液管道冲洗顺序控制功能组等。设计的主要控制功能组如下：a．烟气挡板控制功能组b．除雾器冲洗控制功能阻c．吸收塔液池搅拌及循环控制功能组d．石膏脱水控制功能组除上述的功能组控制外，与脱硫有关的辅机、阀门也纳入DCS系统实现远方遥控控制。主要顺序控制（SCS)增压风机入口压力控制：为保证锅炉的安全稳定运行，通过调节增压风机导向叶片的开度进行压力控制，保持增压风机入口压力的稳定。为了获得更好的动态特性，引入锅炉负荷和引风机状态信号作为辅助信号。在FGD烟气系统投入过程中，需协调控制烟气旁路档板门及增压风机导向叶片的开度，保证增压风机入口压力稳定；在旁路档板门关闭到一定程度后，压力控制闭环投入，关闭旁路档板门增压风机入口压力控制：为保证锅炉的安全稳定运行，通过调节增压风机导向叶片的开度进行压力控制，保持增压风机入口压力的稳定。为了获得更好的动态特性，引入锅炉负荷和引风机状态信号作为辅助信号。在FGD烟气系统投入过程中，需协调控制烟气旁路档板门及增压风机导向叶片的开度，保证增压风机入口压力稳定；在旁路档板门关闭到一定程度后，压力控制闭环投入，关闭旁路档板门吸收塔PH值及塔出口SO2浓度控制：测量吸收塔前未净化和塔后净化后的烟气中SO2浓度、烟气温度、压力和烟气量，通过这些测量可计算进入吸收塔中SO2总量和SO2脱除效率。根据SO2总量，控制加入到吸收塔中的石灰石浆液量。通过改变石灰石浆液量调节阀的开度来实现石灰石量的调节。而吸收塔排出浆液的PH值作为SO2吸收过程的校正值参与调节。吸收塔液位控制：吸收塔石灰石浆液供应量、石膏浆排出量及烟气进入量等因素的变化造成吸收塔的液位波动。根据测量的液位值，调节加入的滤液水及除雾器冲洗时间间隔，实现液位的稳定。石膏浆排出量控制：根据吸收塔石灰石浆液供应量，并用排出石膏浆的密度值进行修正，通过控制两只阀门的开关，以此改变石膏浆流向，调节浆液排至石膏浆池或返回吸收塔，从而控制石膏排出量。除上述主要闭环控制回路外，还设置有石灰石浆液池液位控制、工业水池液位控制等。主要模拟量控制（MCS)电视监视系统为了便于现场运行环境的监视，三台炉脱硫系统合设一套完整的彩色闭路工业电视监视系统，脱硫工业电视系统为数字式系统，运行人员可在控制室内对生产现场的主要设备运行情况、安全情况和条件恶劣，巡检人员难以到达的场所进行监视。工业电视监视器和切换器安装于控制室内的辅助控制盘上。其设备包括摄像头、云台、矩阵、监视器、切换器、存储设备、视频和控制电缆等。闭路电视系统留有与全厂闭路电视系统的接口。闭路电视监视系统配置：系统配备3台彩色专业监视器，15个全天候彩色监视探头，1个多路视频切换器，1台矩阵主机、1台用于纪录视频信号的计算机，多路视频切换器另配备相应数量的云台。对应相应的固定云台或旋转云台，镜头选用自动光圈镜头或电动三可变镜头。本系统监视的重要部位采用旋转云台和电动三可变镜头，对应配备云台镜头控制器。多路视频切换器应安装在操作台上。旋转云台是全天候，全方位电动云台，并可在远方进行控制。云台镜头控制器设置在控制室内的辅助控制盘上。消防控制系统本工程三台锅炉脱硫岛的火灾检测报警及消防控制系统设一套完整的控制系统，通过布置在脱硫控制室的控制中心站，实现对脱硫岛的火灾检测报警及消防控制系统的监控。同时，脱硫岛的火灾检测报警及消防控制系统应作为全厂火灾检测报警及消防控制系统的一个子系统，与全厂系统通过通讯成为一个整体。能够向全厂系统传送数据，接收全厂系统的指令，并与全厂系统统一、协调动作。采用LCD操作员站对火灾报警、消防系统进行集中监控，并在打印机上打印。LCD屏幕或其它人机接口应能显示火灾报警及消防系统的工艺流程及测量参数、控制对象状态和火灾消防区域的测量参数，控制对象状态。通过键盘或按钮、开关能进行操作。区域报警控制盘应能实现对本区域的火灾检测报警及消防系统的监控，同时区域报警控制盘与脱硫岛中央监控装置通讯，脱硫岛中央监控装置负责整个脱硫岛火灾报警，消防系统的监控。空调控制系统根据脱硫岛内采暖、通风和空调的工艺流程配备一套完整的空调控制系统，空调控制系统以可编程控制器（PLC）为基础，完成脱硫岛内采暖、通风和空调系统的全自动监视、控制和连锁。空调控制系统通过LCD操作员站能对整个工艺流程进行监视、调整、连锁、控制空调控制系统的控制机柜安装于脱硫电子设备间，LCD操作员站安装于脱硫控制室。空调控制系统与火灾报警系统的联锁：当火灾报警后，停止所有送风风机，关闭电动防火阀，启动防烟风机、排烟风机和排烟电磁阀。烟气监测系统系统将监测以下烟气成分：吸收塔下游净烟道：SO2、NOX、O2、烟气流量、尘。吸收塔上游原烟道：SO2、O2、烟气流量、尘。所有信号可以以通讯方式或4-20mA信号进入DCS及建立与环保局的通讯连接。主要联锁保护当脱硫系统出现下述任一情况时，自动解列整个脱硫系统：a.增压风机跳闸b.吸收塔再